• 제목/요약/키워드: Optically stimulated luminescence dating

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광 여기 루미네센스를 이용한 신기 퇴적층의 연대측정 (Optical dating of Quaternary sediment)

  • 홍덕균;최정헌;한정희;최만식;정창식
    • 암석학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.202-211
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    • 2001
  • 루미네센스(luminescence)는 석영이나 장석 등과 같은 무기결정이 외부에서 에너지를 받아 흡수된 에너지를 빛으로 바꿔 외부에 방출하는 물리적인 현상이다. 가전자대(valence band)에 존재하는 하전입자들은 전리성 방사선에 의해 전자와 정공(hole)으로 이온화 되고, 이온화된 전자와 정공들은 결정 내에서 자유로이 움직이다가 결정 내에 존재하는 격자결함에 포획된다. 이러한 결정을 빛으로 여기하면 격자결함에 포획된 전자들이 결함에서 빠져 나와 발광중심(recombination center)에서 정공과 재결합하면서 빛을 동반하게 되는데, 이를 광 여기 루미네센스(optically stimulated luminescence; OSL)라 한다. 열 루미네센스(thermoluminescence; TL) 연대 측정법의 원리와 같이, 광 여기 루미네센스를 적당한 조건에서 관측하면 퇴적층의 연대 계산에 응용할 수 있다. 광 여기 루미네센스를 연대측정에 이용하면 빛에 민감한 전자들만 여기시킬 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 신기 퇴적층으로부터 분리된 석영을 청색 파장의 빛으로 여기하여 그로부터 검출된 광 여기 루미네센스를 신기 퇴적층의 연대 산출에 응용하였다. 논문에서는 광 여기 루미네센스 연대측정법과 관련된 일련의 실험방법 및 최근에 소개된 연구성과, 그리고 앞으로 보다 신뢰도 높은 연대측정 결과를 얻기 위해 연구되어야 할 내용을 이 연구에서 수행한 신기 퇴적층의 연대측정 결과와 함께 기술하였다.

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OSL 연대측정법의 고고학적 적용 (Applications of OSL method in Archeology)

  • 양동윤;김주용;신숙정
    • 한국제4기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.28-38
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    • 2006
  • 1896년 Becquerel에 의해 우라늄의 방사능이 발견된 후, 방사붕괴 원리를 이용한 수많은 연대측정법이 개발되었고, 분석기기도 정밀화되면서 그 정확도도 날로 높아지고 있다. 방사성동위원소 연대측정법 중에서 ${14}^C$ 측정분야는 고고학에 있어서 최적의 연대측정법으로서 고고학 발전에 많은 도움이 되어왔다. 그러나 ${14}^C$ 측정법에 이용되는 유기물을 포함하는 시료가 문화층에 존재하지 않는 경우도 있어 다른 연대측정법이 필요하 다. 이러한 문제의 해결을 위해 현재 OSL연대측정법 (Optically Stimulated Luminescence dating method) 이 고고학 분야에서 자주 응용되고 있다. 본 연구 목적은 OSL의 고고학적 적용을 위한 시료채취와 적용상 문제점 등에 대해 검토하는데 있다.

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예열 및 cut-heat 온도와 입자의 크기에 따른 천리포 해안사구 퇴적층의 OSL 연대측정 비교 (Age comparisons of coastal sand dune stratum in Chollipo, Korea by altering preheat and cut-heat, and grain size distributions by OSL dating)

  • 방준환;김기동;음철헌
    • 분석과학
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    • 제22권1호
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    • pp.51-56
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    • 2009
  • 천리포 해안사구 퇴적층에 대한 연대측정을 Optically Stimulated Luminescence (OSL)을 이용하여 Single Aliquot Regeneration (SAR) 법 중 열처리 조건을 일부 수정하여 실시하였다. 예열과 cut-heat을 각각 $260^{\circ}C$ 10 초 $-220^{\circ}C$ 0 초와 $270^{\circ}C$ 10 초 $-270^{\circ}C$ 10 초의 두 가지 조합을 적용하였다. 예열 및 cutheat의 열처리 과정을 변화시킴으로써 원하는 신호만을 선별하는 것이 가능했으며, 이를 등가선량을 구하는데 이용하였다. 또한 시료를 $75{\mu}m$, $150{\mu}m$, $200{\mu}m$의 표준체로 크기를 4개의 영역으로 구분하였고, 열처리 조건의 변화와 입자의 크기가 달라짐에 따라 등가선량이 다르게 측정되어 다른 연대가 산출되었다. 그 결과는 방사성탄소연대측정법에 의한 연대와 비교하였다. 입자의 크기에 따라 다른 연대가 산출된 것으로 미루어 천리포 해안사구 퇴적지층은 토양의 유입원이 혼합되어 구성되었음을 추정할 수 있었다.

한국 중부지역 청동기시대 전기 유적의 광 여기 루미네선스를 이용한 연대측정 (Optically stimulated luminescence dating of heated materials from the early Bronze age in central Korea)

  • 김명진;홍덕균
    • 보존과학회지
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    • 제16권
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    • pp.5-14
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    • 2004
  • 루미네선스 연대측정법은 자연계에 일반적으로 존재하는 석영과 장석 같은 무기결정 내에 축적된 루미네선스가 주위 환경방사능과 상관관계에 있어 축적된 루미네선스를 자연선량계로 이용할 수 있음을 전제로 한다. 이 연구에서는 청동기시대 전기 유적인 충남 아산 명암리 유적과 충북 진천 사양리 유적에서 발굴된 토기와 화덕자리 시료를 광 여기 루미네선스 연대측정법으로 연대를 계산하였고 그 결과들을 고고학적인 견해와 비교하였다. 산출된 연대는 고고학적 연대와 잘 일치하였다. 그러므로 광 여기 루미네선스 연대측정법은 앞으로 고고학 유물의 연대측정에 크게 기여할 것으로 판단된다.

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포항시 흥해읍 용한리지역에 분포하는 제4기 퇴적층의 OSL 연대 (Optically Stimulated Luminescence Dating on the Quaternary deposits in Yonghan-ri, Heunghae-eup, Pohang City, South Korea)

  • 정혜경;김정빈
    • 한국지형학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.141-145
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    • 2019
  • This study investigated Quaternary sand deposits in the process of surveying Quaternary deposits distributed in Yonghan-ri, Heunghae-eup, Pohang city. Field geological surveys were conducted and OSL dating samples were taken. The altitude of the Quaternary sand deposits layer is about 15m, and there are two upper and lower sand dune layers, and a peat layer is developed between them. The sampling point are just above the peat layer, and the altitude level is about 13.4m (YHO-1) and about 13.7m (YHO-2). OSL dating was performed for YHO-1 and YHO-2 and the results were 69 ± 6 ka and 62 ± 5 ka, respectively. The date analyzed are interpreted as MIS 4. On the other hand, the formation time of the peat layer at an altitude of about 13.2 to 13.7m can be compared with the results of the OSL dating of the above sandy deposits. The peat layer can be inferred to have formed during MIS 5a or earlier.

감쇄기법(subtraction method)을 이용한 백제 무령왕릉 관련 전(塼)의 연대결정 (Age determination of bricks related to Muryong Royal Tomb of the Baekje Kingdom using subtraction method)

  • 김명진;송기웅;이찬희;장성윤;;홍덕균
    • 분석과학
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    • 제20권6호
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    • pp.508-515
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    • 2007
  • 감마선량율에 대한 정보를 얻을 수 없는 백제 무령왕릉 출토 전(塼)과 송산리 고분 출토 전, 부여 정동리 가마유구 출토 전에 대한 절대연대를 산출하였다. 연대측정은 전 시료로부터 석영을 추출하여 열 냉광(thermoluminescence)을 미립자법(fine grain technique)에 적용하여 얻은 결과와 광 자극 냉광(optically stimulated luminescence)을 조립자법(quartz inclusion technique)에 적용하여 얻은 결과를 감쇄기법(subtraction method)에 대입하여 수행하였다. 연대측정 결과 각 시료의 연대 오차는 모두 6 % 표준편차 이내로 매우 안정적이었으며, 산출된 연대측정치는 서로 오차범위 내에서 일치하였다. 최종적으로 이 연구를 통하여 결정된 백제 무령왕릉 관련 전의 연대는 AD $530{\pm}50yrs$ ($1{\sigma}$ SD)이었다.

퇴적물 내 석영의 광여기 루미네선스 특성과 미량원소 조성 (Trace Element Compositions and Optically Stimulated Luminescence Characteristics of Sedimentary Quartz)

  • 정기영;최정헌;길영우
    • 한국광물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.357-365
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    • 2010
  • 석영의 광여기 루미네선스(OSL)를 이용한 제4기 퇴적물의 연대측정이 최근 널리 적용되고 있다. 그러나 모든 석영시료가 OSL 연대측정에 적합하지는 않다는 사실도 잘 알려져 있다. OSL 연대측정의 신뢰도를 향상시키고 적용범위를 넓히기 위해서는 석영시료별로 다양한 OSL 신호 특성의 원인에 대한 광물학적 규명이 필요하다. 본 연구는 그러한 광물학적 연구의 일환으로 전혀 다른 지질 및 지표 환경에서 채취한 퇴적물 시료로부터 분리한 석영을 대상으로 OSL 신호특성 분석과 레이저삭마 유도결합플라즈마질량분석(LA-ICP-MS)을 이용한 미량원소 조성분석을 실시하였다. OSL 신호분석 결과, 석영시료는 연대 측정에 적합한 신호특성을 갖는 시료와 부적합한 시료로 명확히 분리할 수 있었다. 미량원소조성분석 결과, Al (평균 73~267 ppm)과 Ti (평균 61~248 ppm)의 함량이 가장 높았으며, 그 외 Li, Mg, Cr, Mn, Fe 등이 40 ppm 미만으로 함유되어 있었다. 석영 시료간 OSL 특성의 명확한 차이에도 불구하고, 그에 상응하는 미량원소함량의 뚜렷한 차이는 발견할 수 없었다. 이는 시료별로 다양한 OSL 신호 특성이 미량원소가 아닌 석영의 다른 광물학적 원인에 기인되었을 가능성을 시사하지만, 향후 보다 많은 시료 분석으로 확인되어야 한다.

우이도 해안사구의 지형특성과 형성과정 (The Processes of Coastal Dunes and its Geomorphological Characteristics, Ui-island, Shinan-gun, Korea)

  • 신원정;김종욱;김종연;최정헌
    • 한국지형학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-13
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    • 2017
  • Massive coastal sand dunes are distributed in Ui-island, Shinan-gun. The sand dunes in Ui-island is worth studying, in terms of preserving natural environment without anthropogenic impacts. In this study, we surveyed geomorphological processes of the sand dune based upon measuring of geometric properties, grain size analysis, and OSL(Optically Stimulated Luminescence) age dating. The sediments of the dune consist mainly of well sorted medium sand with about 250$\mu$m. Based on spatial distribution of sand dunes, we found that they are formed by northwest monsoon during winter, and sands are supplied from Seongchon area in northern UI-island. According to OSL age dating, the sand dunes were deposited from $0.07{\pm}0.01ka$ to $0.17{\pm}0.04ka$. This result shows that the transformation of the dune due to the sand movement by wind was active during the last 100-200 years. The aerial photograph indicates that the dimension of the largest sand dune has decreased since 1945. Further research is needed to get more detailed information on geomorphic changes of sand dunes in UI-island.